《功能高分子材料》 全市一等獎

功能高分子材料一、功能高分子材料1.定義功能高分子材料是指既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。2.分類(1)新型骨架結(jié)構(gòu)的高分子材料。(2)特殊功能材料,即在合成高分子的主鏈或支鏈上引入某種功能原子團(tuán),使其顯示出在光、電、磁、聲、熱、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面的特殊性能。3.高吸水性樹脂(1)合成方法。①對淀粉、纖維素等天然吸水材料進(jìn)行改性,在它們的高分子鏈上再接上含強(qiáng)親水性原子團(tuán)的支鏈,以提高它們的吸水能力。②以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物為單體,均聚或共聚得到親水性高聚物。(2)性能:可吸收數(shù)百倍至上千倍于自重的水,同時保水能力強(qiáng),還能耐一定的擠壓作用。(3)應(yīng)用:干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹造林時抗旱保水,改良土壤,改造沙漠。二、復(fù)合材料

1.下列有關(guān)功能高分子材料的用途的敘述中,不正確的是(

)A.高吸水性樹脂主要用于干旱地區(qū)抗旱保水、改造土壤、改造沙漠B.棉花吸水性強(qiáng)是因?yàn)槔w維素分子鏈帶有許多親水基團(tuán)——羥基C.醫(yī)用高分子不能用于制造人造器官D.高吸水性樹脂保水能力強(qiáng),還能耐一定的擠壓作用答案:C2.下列材料一定屬于復(fù)合材料的是(

)A.聚丙烯 B.鋁合金 C.黏合劑 D.玻璃鋼答案:D重難點(diǎn)新型高分子材料

功能高分子材料既有傳統(tǒng)高分子的機(jī)械性能,又具有光、電、磁、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面的特殊性能。而復(fù)合材料可集合幾種材料的優(yōu)異性能,彌補(bǔ)單一材料在性能上的缺陷,這些新型有機(jī)高分子材料的優(yōu)異性能在社會生產(chǎn)、生活的許多領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。討論探究

1.高吸水性樹脂的吸水保水能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于一般吸水材料,試分析該類樹脂結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)。探究提示:高吸水性樹脂的獲取可通過對天然吸水材料進(jìn)行改性,或以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物為單體,均聚或兩種單體共聚得到親水性高聚物,這兩種方法都要在反應(yīng)中加入少量含有兩個雙鍵的二烯化合物作為交聯(lián)劑,讓高分子鏈間發(fā)生交聯(lián),得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂。因此,高吸水性樹脂除含有強(qiáng)親水性原子團(tuán)外,還具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。2.與同學(xué)討論交流,從使用范圍和要求上分析醫(yī)用高分子材料應(yīng)滿足什么性能?探究提示:醫(yī)用高分子材料應(yīng)該滿足:(1)無毒,且是化學(xué)惰性的;(2)與人體組織和血液相容性好;(3)具有較高的機(jī)械性能;(4)容易制備、純化、加工和消毒。3.高分子分離膜是用具有特殊分離功能的高分子材料制成的薄膜,它的特點(diǎn)是能讓某些物質(zhì)有選擇地通過,而把另外一些物質(zhì)分離掉,試推測高分子分離膜的重要應(yīng)用。探究提示:(1)處理廢水、廢液;(2)海水淡化;(3)濃縮果汁、乳品加工、釀酒等。1.新型高分子材料和傳統(tǒng)的三大合成材料的聯(lián)系和區(qū)別(1)聯(lián)系。①從組成元素上看,都主要是由C、H、O、N、S等元素組成;②從合成反應(yīng)上看,都是由單體經(jīng)加聚或縮聚反應(yīng)形成的;③從結(jié)構(gòu)上看,都有線型、體型結(jié)構(gòu)。(2)區(qū)別。①本質(zhì)上并沒區(qū)別;②它們的重要區(qū)別在功能和性能上,與傳統(tǒng)材料相比,新型有機(jī)高分子材料的性能更優(yōu)異,往往具備傳統(tǒng)材料所沒有的特殊性能,可用于許多特殊領(lǐng)域。2.功能高分子材料的功能與應(yīng)用

3.功能高分子材料和復(fù)合材料的比較

例題新型有機(jī)高分子材料在日常生活、尖端科技領(lǐng)域中發(fā)揮著十分重要的作用。下列有關(guān)高分子材料的敘述不正確的是(

)A.利用高分子分離膜可以進(jìn)行海水淡化B.在通用高分子材料基礎(chǔ)上改進(jìn)的導(dǎo)電塑料屬于新型高分子材料C.只有一種合成高分子材料作基體、另一種高分子材料作增強(qiáng)材料形成的才是復(fù)合材料D.醫(yī)用高分子材料的發(fā)展可以使人類能夠制造各種人造器官解析:高分子分離膜的一個重要應(yīng)用就是海水淡化,A項(xiàng)正確;導(dǎo)電塑料屬于高分子材料,B項(xiàng)正確;形成復(fù)合材料的基體不一定是高分子材料,可以是金屬或無機(jī)非金屬,C項(xiàng)錯誤;制造各種人造器官是醫(yī)用高分子材料的發(fā)展前景,D項(xiàng)正確。答案:C成功體驗(yàn)

下列物質(zhì)不屬于新型有機(jī)高分子材料的是

(

)

A.高分子分離膜 B.液晶高分子材料C.生物高分子材料 D.有機(jī)玻璃解析:有機(jī)玻璃屬于傳統(tǒng)三大合成材料,A、B、C選項(xiàng)中的物質(zhì)都是新型高分子材料。答案:D1.下列有關(guān)功能高分子材料用途的說法不正確的是(

)A.高吸水性樹脂主要用于干旱地區(qū)的抗旱保水、改造土壤、改造沙漠等B.離子交換樹脂主要用于分離和提純物質(zhì)C.醫(yī)用高分子可用于制造醫(yī)用器械和人造器官D.聚乙炔膜可用于分離工業(yè)廢水和海水的淡化解析:聚乙炔膜屬于導(dǎo)電高分子材料,主要用于制造電子器件。答案:D2.嬰兒用的一次性紙尿片中有一層能吸水保水的物質(zhì),下列高分子中有可能被采用的是(

)解析:A、C項(xiàng)中有氟、氯元素,有一定的毒性,不適合給嬰兒使用;D項(xiàng)在水中水解生成乙酸,有刺激性;B項(xiàng)中有吸水性基團(tuán)羥基,符合要求。答案:B3.一種有機(jī)玻璃的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。關(guān)于它的敘述不正確的是(

)A.該有機(jī)玻璃是一種線型結(jié)構(gòu)的高分子材料

B.該有機(jī)玻璃的化學(xué)名稱為聚甲基丙烯酸甲酯C.可用過濾方法除去CCl4中的少量該有機(jī)玻璃D.它在一定條件下發(fā)生水解反應(yīng)時,C—O鍵發(fā)生斷裂解析:該有機(jī)玻璃能夠溶解在CCl4中而并不形成沉淀,因此不可用過濾的方法除去。答案:C4.宇航員在升空、返回或遇到緊急情況時,必須穿上10kg重的艙內(nèi)航天服,“神十”宇航員所穿艙內(nèi)航天服是由我國科學(xué)家近年來研制的新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料做成,其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纖維復(fù)合而成的,下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)A.它耐高溫、抗氧化B.它比鋼鐵輕、硬,但質(zhì)地較脆C.它沒有固定熔點(diǎn)D.它是一種新型無機(jī)非金屬材料解析:由“連續(xù)纖維增韌”航空材料的主要成分可知,它的熔點(diǎn)高、耐高溫、抗氧化;它是由碳化硅、陶瓷和碳纖維組成的混合物,因此沒有固定的熔點(diǎn),它質(zhì)地不可能較脆,否則不可能做成航天服。答案:B5.化合物C和E都是醫(yī)用功能高分子材料,且由相同的元素百分比組成,均可由化合物A(C4H8O3)制得,如圖所示,B和D互為同分異構(gòu)體。(1)試寫出以下的化